我國的氣體分離膜成果

氣體膜分離技術(shù)的真正突破是在70年代末，1979年美國的Mnsanto公司研制出“Prism”氣體膜分離裝置，“Prism”裝置采用聚砜-硅橡膠復合膜，以聚砜非對稱(chēng)膜中空纖維作為底膜，在其中空纖維外表面真空涂覆一層致密的硅橡膠膜。聚砜底膜起分離作用，底膜的皮層僅有0.2μm左右，遠比均質(zhì)膜薄，因此其滲透速率大大提高;硅橡膠涂層起到修補底膜皮層上的孔缺陷的作用，以保證氣體分離膜的高選擇性?！癙rism”氣體膜分離裝置自1980年商業(yè)應用以來(lái)，至今已有上百套裝置在運行，用于合成氨弛放氣中氫回收和石油煉廠(chǎng)氣中氫回收。

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膜分離

膜分離是在20世紀初出現，20世紀60年代后迅速崛起的一門(mén)分離新技術(shù)。膜分離技術(shù)由于兼有分離、濃縮、純化和精制的功能，又有、節能、環(huán)保、分子級過(guò)濾及過(guò)濾過(guò)程簡(jiǎn)單、易于控制等特征，因此，目前已廣泛應用于食品、生物、環(huán)保、化工、冶金、能源、石油、水處理、電子、仿生等領(lǐng)域，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益，已成為當今分離科學(xué)中重要的手段之一。

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膜分離過(guò)程可簡(jiǎn)化為滲透過(guò)

滲透過(guò)程的機理研究尚處于發(fā)展之中，有多種描述方法，目前尚未得出統一的理論。滲透的基本問(wèn)題是膜內傳遞的概念。物質(zhì)在膜內的傳質(zhì)通量可概括為；傳質(zhì)通量=滲透系數×傳遞推動(dòng)力式中傳質(zhì)通量為單位時(shí)間內單位膜面積的物質(zhì)透過(guò)量；滲透系數為單位時(shí)間內單位膜面積在單位推動(dòng)力作用下的物質(zhì)透過(guò)量；傳遞推動(dòng)力有多種，各有其計量單位。滲透系數不僅取決于滲透物質(zhì)的屬性，也取決于膜材料的化學(xué)屬性和膜的物理構型。

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膜滲透機理

溶解－擴散模型：適用于液體膜、均質(zhì)膜或非對稱(chēng)膜表皮層內的物質(zhì)傳遞。在推動(dòng)力作用下，滲透物質(zhì)先溶解進(jìn)入膜的上游側，然后擴散至膜的下游側，擴散是控制步驟。例如氣體的滲透分離過(guò)程中，推動(dòng)力是膜兩側滲透物質(zhì)的分壓差。當溶解服從亨利定律（見(jiàn)相平衡關(guān)聯(lián)）時(shí)，組分的滲透率是組分在膜中的擴散系數和溶解度系數的乘積?；旌蠚怏w的分離依賴(lài)于各組分在膜中滲透率的差異。溶解-擴散模型用于滲透蒸發(fā)（又稱(chēng)汽滲，上游側為溶液，下游側抽真空或用惰性氣體攜帶，使透過(guò)物質(zhì)汽化而分離）時(shí)，還須包括膜的汽液界面上各組分的熱力學(xué)平衡關(guān)系。

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